Linux下的磁盘缓存(2)

当系统没有要刷新的脏页时,pdflush线程会自动处于睡眠状态,最后由pdflush_operation()函数来唤醒。那么在这个过程中pdflush内核线程主要完成了哪些工作呢?其中一些工作与脏数据的刷新有关。尤其是pdflush通常执行下面的回调函数之一:

1. background_writeout(): 系统地扫描页高速缓存以搜索要刷新的脏页。

为了得到需要刷新的脏页,就要彻底的搜索与在磁盘上有映像的索引节点相应的所有address_space对象(是一棵搜索树)。由于页高速缓存可能有大量的页,如果用一个单独的执行流来扫描整个高速缓存,会令CPU和磁盘长时间繁忙,因此,Linux使用一种复杂的机制把对页高速缓存的扫描划分为几个执行流。当内存不足或者用户显式的(用户态进程发出sync()系统调用等)调用请求刷新操作时会执行wakeup_bdflush()函数。wakeup_bdflush()函数会调用pdflush_operation()唤醒pdflush内核线程,并委托它执行回调函数background_writeout()。background_writeout()函数有效的从页高速缓存中获得��定数量的脏页,并把它写回磁盘。此外,执行background_writeout()函数的pdflush内核线程只有在满足以下两个条件下才能被唤醒:一是对页高速缓存中的页内容进行了修改,二是引起脏页部分增加到超过某个脏背景阈值。背景阈值通常设置为系统中所有页的10%,不过可以通过修改文件/proc/sys/vm/dirty_background_ratio来调整该值。

2. wb_kupdate():检查页高速缓存中是否有“脏”了很久时间的页,避免当一些页很久没有被刷新时发生饥饿危险。

内核在初始化期间会建立wb_timer动态定时器,其的定时间距为dirty_writeback_centisecs文件中所规定的几百分之一秒(通常是500分之一秒,不过可以通过修改/proc/sys/vm/dirty_writeback_centisecs文件调整该值)。定时器函数会调用pdflush_operation()函数,然后将wb_kupdate()函数的地址传入。wb_kupdate()函数遍历页高速缓存搜索陈旧的脏索引节点,把已保持脏状态时间超过30秒的页都写到磁盘,之后重置定时器。

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